Петро Дорошенко народився 1627 року в Чигирині в родині козака. Походив зі старого козацького роду і був онуком гетьмана Михайла Дорошенка. Згідно з легендою, татари настромили голову гетьмана Михайла Дорошенка на списа і виставили на кілька місяців на воротах міста Кафи (сьогодні Феодосії), коли той потрапив у пастку у 1628 році під час одного з походів на Крим і Чорне море та був важко поранений у бою з татарськими загонами кримського хана Гірея.
Петро Дорошенко здобув широку освіту, добре знав латинську і польську мови, історію, мав добрий хист промовця. У неповних 30 років він став полковником Прилуцького полку, потім Черкаського і Чигиринського полків. Петро Дорошенко брав участь у національно-визвольній війні українського народу під проводом Б. Хмельницького 1648─1657, виконував важливі доручення Б. Хмельницького, вів переговори з польським і шведським урядами.
Після смерті Богдана Хмельницького був на боці Івана Виговського, який виступив проти спілки України з Росією. 1660 року, ставши чигиринським полковником, Дорошенко разом з іншими старшинами домагається у Москві відміни деяких невигідних для України статей Переяславської угоди. Деякий час він співпрацював з Юрієм Хмельницьким, сином Богдана. У 1665 році Петро Дорошенко був обраний гетьманом Правобережної України, замінивши на цьому становищі Павла Тетерю, який в своїй політиці орієнтувався на Польщу і тим втратив довіру значної частини козаків.
8 червня 1668 року Дорошенка було проголошено гетьманом України по обидва боки Дніпра. Ставши гетьманом, він веде наполегливу боротьбу за возз’єднання Правобережної та Лівобережної України. Дальші плани Дорошенка об’єднати обидві частини України під владою одного гетьмана зустріли опір гетьмана Івана Самойловича. Петро Дорошенко став гетьманом у критичній ситуації, коли Україна, після марних намагань Івана Виговського і Юрія Хмельницького зберегти залишки державного гетьманського устрою й цілісність української території, опинилася у вирі спровокованого польським та московським урядами протистояння правобережної та лівобережної старшини. У ході багаторічної війни між Україною, Польщею та Туреччиною Дорошенко розчаровується та й зневіряється у подальшій боротьбі, а згодом зрікається булави. Сірко від імені царя прийняв від нього клейноди, але Москва вимагала ще й присяги від нього, на що Дорошенко не погоджувався. У вересні 1676 року відбулась облога Чигирина, після короткого бою Дорошенко здався Самойловичу. Після цього він оселився в Сосниці, потім його вивезли у почесне заслання в Московію, де він деякий час був воєводою у В’ятці (1679-1682). Петро Дорошенко жив до смерті (у 1698 році) в подарованому йому царем селі Ярополчому поблизу Москви. Він пережив і свого союзника Івана Сірка, що помер 1680 року, і свого супротивника Івана Самойловича, що скінчив життя 1687 року в Сибіру. Поховали Дорошенка у центрі села Ярополчого, під правим крилосом дерев’яної церкви великомучениці Параскеви, на могилі поклали камінь, який зберігся донині.
Від шлюбу Дорошенка в Ярополчому походить дружина Олександра Пушкіна – правнучка гетьмана Наталія Гончарова.